Conforme já foi dito, a camada física das redes de TV Digital é chamada de “plataforma de operação” da TVi, e é este o sentido que o termo “plataforma” toma na presente pesquisa. Esse termo pode gerar confusão porque algumas empresas produtoras de softwares para produção de conteúdo ou pacotes completos para implantação de TVi, seguidas por alguns sites especializados em TVi da Internet, tratam o termo com um sentido diferente. Portanto o termo “plataforma”, aqui, não quer dizer soluções de software ou pacotes, como por exemplo se usa: MHP (Multimedia Home Platform), que é um pacote de normas, especificações e softwares que tenta uniformizar e facilitar o desenvolvimento de conteúdo para TVi. Já o site broadbandbananas <http://www.broadbandbananas.com/>, especializado em notícias e informações sobre TVi, mostra na seção “platform” uma tabela em que se lê os nomes das plataformas físicas de transmissão, como Sky Digital e Telewest (operadoras no Reino Unido) ou Sky Brasil, operadora no Brasil, dentre outras. Gawlinski (2003), Zuffo (2001a), Schwalb (2004) entre outros autores, usam o termo em referência ao meio físico de transmissão do sinal de TVi. Por exemplo: “As principais plataformas de
transmissão digital que transmitem televisão interativa no Reino Unido são: cabo, terrestre, satélite e redes telefônica” (Gawlinski 2003: 52). Na presente pesquisa, usar-se-á o termo “pacote de software” ou “pacote de desenvolvimento” em vez de “plataforma” de software ou de desenvolvimento, para evitar confusões.
As plataformas apontadas acima por Gawlinski são as plataformas mais comuns em todo o mundo, excetuando a plataforma por pares trançados de fios da rede telefônica (usando tecnologia DSL), que são menos usuais. Há outras formas de se implementar redes digitais de computadores, e por conseqüência redes de TVi, mas são menos populares, como redes de infravermelho, de microondas, transmissão de luz via terrestre (terrestrial lightwave), a própria rede de eletricidade, e outros. Para mais sobre esse assunto, ver (Tanenbaum 2003:
capítulo 2), Gawlinski (2003: 52-57). Comercialmente os mais significativos são os que serão discutidos a seguir.
1.3.2.1 – Plataformas de TV por cabo
Zuffo (2001a: 21) explica que o Brasil foi retardatário na implantação da TV por assinaturas (via cabo), mas que o país vem incorporando tecnologias de ponta e que a infra- estrutura utilizada pelas empresas de TV por assinatura foi concebida para transporte de sinais de áudio, vídeo, dados e voz. A implantação de rede de cabos pelas cidades exige grande investimento. Normalmente a distribuição dos sinais de TV e/ou Internet por cabos baseia-se em mais de uma tecnologia integrada, por exemplo, os sinais podem viajar parte do percurso por fibra ótica, como sinais de luz, e em pontos determinados serem transformados em sinais elétricos para viajar pelos cabos coaxiais, tecnologia denominada HFC (Hybrid Fiber Coax) (Tanenbaum 2003: 2.7). Gawlinski (2003: 52) destaca que a plataforma por cabo pode transportar grande quantidade de dados porque são sistemas fechados que estão protegidos de interferências como as advindas das condições climáticas. Exemplos que podem causar interferência são: chuvas, descargas atmosféricas, névoa, poluição, entre outras. A grande vantagem das plataformas por cabo para a TV interativa é que usualmente há capacidade para uma conexão bidirecional de banda larga para o canal de retorno, e assim usuário e operadoras podem se comunicar em altas velocidades. A desvantagem da plataforma por cabo é que é necessário que o cabo chegue até a casa do usuário, o que nem sempre é viável comercialmente para a operadora quando o usuário mora longe de um ponto de conexão.
1.3.2.2 – Plataformas de TV por satélite
O sistema por satélite transmite diretamente os sinais para a casa do usuário. Assim, esta plataforma consegue cobrir simultaneamente grandes regiões, porque os satélites estão a 38.000 quilômetros do planeta, numa posição geoestacionária. Dessa distância um satélite consegue cobrir imensas áreas da superfície terrestre e atingir áreas onde o cabo não é viável (Gawlinski 2003: 54). Os sinais dos satélites são captados por antenas parabólicas, que na banda KU, conforme destaca Zuffo (2001a: 22), pode ter o tamanho de 60 centímetros apenas. A grande vantagem do satélite é a de alcançar grandes áreas do território por um custo razoável, já que “o grande custo é pela banda de radiofreqüência no satélite (...) e não há
necessidade de perfurar ruas nem arrastar cabos até cada casa, nem construir uma rede de transmissores pelo país” (Gawlinski 2003: 55).
A grande desvantagem é que os sinais transmitidos pelo satélite podem sofrer interferência ou serem enfraquecidos pelo mau tempo e pela atividade solar. Outra desvantagem da plataforma por satélite é a dificuldade de proporcionar um canal de retorno para o usuário. A possibilidade de um usuário alocar um canal de retorno no satélite é baixa porque requer altos investimentos, por exemplo, requer uma potente antena de transmissão junto com pessoal técnico para operá-la, o que torna uma opção comercialmente improvável, a não ser em casos especiais (ibid). Dessa forma, para contornar este problema os usuários da plataforma satélite têm usado como canal de retorno a rede telefônica, para que possam ter uma via de comunicação bidirecional, mesmo que esta segunda via seja de baixa velocidade (ibid). Para mais sobre comunicação por satélites, ver Tanenbaum (2003: 2.4).
1.3.2.3 – Plataformas de TV Terrestres
As plataformas terrestres transmitem os sinais de TV pelo ar, através de ondas de rádio emitidas por antenas fixas no solo. Este tipo de plataforma é chamado de Televisão Digital Terrestre (TDT), ou Digital Terrestrial Television (DTT). É popularmente conhecida como TV Aberta, herança do modelo de TV analógico que é um sistema que transmite o conteúdo para livre captura sem necessidade de pagamento de assinatura, enquanto a TV por assinatura é um modelo comercial no qual o sinal de TV é pago, ou seja, um sistema fechado. O modelo de TV com sistema aberto é o de transmissão broadcast, no qual um transmissor emite o um sinal para múltiplos receptores.
A grande vantagem na implantação da TDT é que os sinais digitais poderão ser transmitidos a partir de instalações há existentes da TV analógica e os usuários estariam aptos a captar o sinal através de antenas aéreas. Segundo Gawlinski, “isso significa que, em teoria,
o custo inicial para a TVi terrestre é baixo e deveria ser fácil mover as pessoas do sistema analógico para o digital usando o sistema terrestre” (Gawlinski 2003: 55). Na prática não tem sido bem assim. Ainda segundo Gawlinski, no Reino Unido surgiram vários problemas de perda de sinal e interferência, e em 2002 o sistema pago ITV Digital foi forçado a fechar, e depois da intervenção do governo foi reaberto como a plataforma Freeview (ibid). No Brasil, o processo de decisão sobre o padrão de TVi aberta está em andamento e deve ser anunciado em 2006. Assim como o satélite, a transmissão terrestre requer um canal de retorno para comunicação bidirecional entre o usuário e a emissora. Outro problema é que, em geral, há menos disponibilidade no espectro eletromagnético para transmissão terrestre, significando que a transmissão terrestre tende a ter menos canais e serviços interativos quando comparada às plataformas satélite ou cabo (ibid: 56).
Um modo especial de transmissão terrestre é o mTV (mobile television) ou TV móvel TVm, cuja recepção se dá através de aparelhos celulares de terceira geração (3G). Neste caso, a operadora dos celulares disponibilizam o sinal de TV como se o usuário estivesse atendendo a uma chamada telefônica. Este serviço é taxado, embora haja propostas no sentido de que os celulares possam receber os sinais de TV sem que precise pagar uma taxa de download para as operadoras, ou seja, os aparelhos celulares passariam também a ser um receptor de TV, e neste caso poderá haver uma plataforma de TV móvel aberta.
É provável que se torne comum nos próximos anos implantar TVi terrestre usando a tecnologia WiMax (Worldwide Interoperability for Microwave Access), também conhecido como interface IEEE Wireless MAN, que é uma tecnologia para redes digitais metropolitanas de banda larga sem fio, com longo alcance e altas taxas de transferência. Na imprensa é comum encontrar artigos que falam em cobertura num raio de 50 quilômetros, mas na prática o raio típico do WiMax é entre 6 e 9 quilômetros. O WiMax trabalha com altas velocidades de transferência de dados (1 até 75Mbps - Mega bits por segundo), suporta diversas larguras de banda, é celular e escalável, ou seja, o operador pode dividir o espectro conforme necessidade. Esta tecnologia se apresenta como uma solução adequada para conectividade de casas, pequenos conjuntos residenciais na última milha das áreas metropolitanas, ou ainda pequenas cidades, muitas vezes economicamente desinteressantes para operadoras por cabo. Além disso, é uma tecnologia que está muito cotada para serviços de redes móveis e VOD (Vídeo On Demand). Mais informações sobre a tecnologia WiMax pode ser encontrada no site <www.wimaxforum.org> (25.10.2005). No site da Teleco há um tutorial introdutório sobre a tecnologia: <http://www.teleco.com.br/tutoriais/tutorialwimax/default.asp> (15.10.2005).
1.3.2.4 – Plataformas de TV por redes de pares trançados
As três plataformas anteriores (terrestre, satélite e cabo) são as mais usadas, mas é possível implantar TVi a partir de pares de fios de cobre trançado, do tipo que é usado pelas redes de telefonia. “Este é o meio de transmissão [de informação] mais barato e daí o mais
amplamente usado” (Prasad 2004: 3.1). Como há atenuação no sinal elétrico quando ele viaja pelo fio de cobre, há necessidade de um repetidor do sinal a cada trecho de 2 a 10 quilômetros de cabo. A taxa de dados suportada pelo par trançado depende também da distância coberta pelo fio e da qualidade do cobre utilizado. Há situações em que se consegue de 10 a 100 Mbps em pares trançados, mas em distâncias menores que 100 metros e com fios especiais (ibid).
No caso dos fios da rede telefônica, elas foram pensadas para transmitir a voz humana diretamente, sem modulação. Como a voz humana gera sinais de freqüências relativamente
baixas, de 20 Hz até 20 KHz, há na rede telefônica filtros que bloqueiam sinais acima de 4 KHz, desnecessários para a transmissão do sinal de voz. Com a introdução da modulação digital sobre esses pares de fios obteve-se no máximo taxas de transmissão de 38,4 Kbps, em razão desses filtros. Usando algoritmos de compressão de dados e modem padrão, as redes de fios da telefonia permitem que essa taxa se eleve até 56 Kbps (Tanenbaum 2003: 2.5). Essa taxa de transmissão é baixa para receber sinal de TV com qualidade, embora seja suficiente para receber até vídeo em aplicativos pela Internet, claro, com baixa resolução e altas taxas de compressão. A solução para esta limitação das linhas telefônicas foi usar a tecnologia DSL (Digital Subscriber Lines) que permite que o usuário seja conectado à central telefônica sem o filtro e dessa forma é possível conseguir taxas de transmissões de dados de até 8 Mbps para
downstream (fluxo de dados que vem do provedor para o usuário) e 1 Mbps para upstream (fluxo de dados que vai do usuário para o provedor), embora poucos provedores ofereçam essas velocidades (ibid). Um serviço comum, o ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Lines) provê até 1.54 Mbps para downstream e 144 Kbps para upstream (Gawlinski 2003: 56). São taxas que permitem que se forneça sinal de TV com qualidade.
A grande vantagem em se usar o par trançado da telefônica e tecnologia DSL é que o serviço de telefone tradicional continua funcionando na mesma rede. A desvantagem principal do DSL é que a distância influencia na qualidade do serviço (QoS) oferecido. Quanto mais longe da central o usuário tiver, menos o provedor do serviço pode garantir a entrega de altas taxas de dados. Há atualmente no mundo em torno de 2 milhões de usuários que recebem sinais de TV através de cabos de telefone, e a indústria espera que este número quadruplique em dois anos, passando para 8 milhões4. Em São Paulo, a Telefônica deseja disponibilizar o serviço de TVi pela rede de telefones em 20065, mas no Brasil deverá haver um processo de regulamentação para oferecimento deste tipo de serviço. A disputa deve ser política, uma vez que as empresas de radiodifusão resistem à entrada das “telecom” (operadoras de tele- comunicação) no ramo de distribuição de conteúdo audiovisual, já que estas últimas não investem em produção de conteúdo, além de outras questões econômicas e estratégicas que colocam em risco o modelo atual de negócio das empresas de radiodifusão.
Na plataforma por pares de fios trançados há uma conexão física exclusiva entre o STB do usuário e uma central telefônica ou uma estação intermediária, ou seja, há um circuito elétrico individual que liga o usuário ao fornecedor do sinal eletrônico.
__________ __________ __________ __________ __________ __________ __________ 4 – The IPTV World Forum 2006 <http://www.iptv-forum.com/2006/content/view/13/1/> (07.11.2005).
5 – Jornal “O Estado de S. Paulo” (23.12.2005), caderno Economia, página B10. Televisão chega pela linha
Devido ao tipo de conexão dessa plataforma, o usuário recebe conteúdo exclusivo, ou seja, quando o usuário escolhe um “serviço” ou um “canal” de TVi a operadora disponibiliza o sinal do serviço escolhido no par trançado exclusivamente para aquele usuário.
1.3.2.5 – Correnteza de transporte e correntezas elementares
O fato de a plataforma por fio telefônico enviar o sinal de TV Digital individualmente para cada assinante torna as operadoras de telefonia candidatas ideais para fornecer video on
demand. Isso pode se refletir em alguns benefícios para os usuários: a central telefônica pode manter um acervo de programas e filmes muito maior que uma loja vídeo locadora, o usuário não precisará se deslocar até a loja para locar ou devolver o filme, o preço poderá diminuir uma vez que as operadoras tendem a oferecer pacotes, entre outros. Assim, por transmitirem o sinal individual para cada usuário é que as operadoras de telefonia no Brasil almejam, ao menos, se tornarem fornecedoras de video on demand.
As plataformas por cabo, por satélite e terrestre têm uma característica comum que as difere substancialmente da plataforma por fios telefônicos: elas não transmitem informação diretamente para o cliente, elas enviam todas as informações de todos os “serviços” ao mesmo tempo para todos. Para enviar informações diferentes simultaneamente através do mesmo meio físico, as operadoras precisam “modular” as informações em ondas portadoras de altas freqüências, cada informação em uma “banda” de freqüência diferente. Ou seja, ao mesmo tempo em que envia informações do serviço 1 numa banda de freqüência a operadora envia informações do serviço 2 noutra banda, e do serviço 3 em outra, e assim por diante. Assim, essas plataformas ficam limitadas a operar dentro do espectro de freqüências disponível no meio físico no qual as ondas viajam. Na transmissão da TV analógica no Brasil, por exemplo, bandas de 6 MHz de freqüência são usadas na propagar a informação de vídeo e áudio de apenas um canal de TV, ou seja, um “serviço” apenas.
Com a modulação digital, cada banda de freqüência passa a transmitir um fluxo contínuo de pacotes de dados, e cada pacote pode conter qualquer tipo de informação. O fluxo contínuo de pacotes numa determinada banda de freqüência recebe o nome de transport
stream (Morris: 2004a), “fluxo de transporte” ou “correnteza de transporte”. Assim, onde hoje é transmitido o canal X da TV analógica é possível implantar uma correnteza de transporte, onde há o canal Y pode ser implantada outra e assim por diante. Cada correnteza de transporte pode levar um certo número de pacotes de dados por segundo. Esses pacotes da correnteza de transporte podem ser alocados para que contenham dados de vários serviços (ou canais de TV) diferentes. Por exemplo, na faixa de freqüência do canal X analógico instala-se uma
correnteza de transporte cujos pacotes podem ser alocados de forma que quatro novos canais se acomodem nessa correnteza. As explicações acima e a seguir podem ser encontradas no tutorial de Steven Morris (2004a).
Cada correnteza de transporte pode conter vários serviços (canais). Cada serviço é composto de uma sucessão de “programas” e cada programa deve ter no mínimo informações de vídeo e áudio. No jargão da TV Digital diz-se que cada programa tem pelo menos duas “correntezas elementares” (elementary stream), a de vídeo e a de áudio. Os pacotes de dados podem conter qualquer tipo de informação e podem ser remanejados. É possível que um serviço transmita um programa com uma correnteza elementar adicional, por exemplo, com uma trilha de áudio em outro idioma, e ainda um aplicativo interativo que permitirá ao usuário selecionar o idioma. Assim, um programa num certo serviço poderá ser composto das correntezas elementares: vídeo, áudio, áudio traduzido e aplicativo. Terminado o programa, o serviço poderá transmitir outro programa com apenas as correntezas elementares de vídeo e áudio, ou seja, programas diferentes podem conter diferentes correntezas elementares.
Uma vez que pacotes de serviços diferentes são colocados na mesma correnteza de transporte em ordens intercaladas, correntezas de controle são enviadas embutidas na própria correnteza de transporte para permitir que os STBs identifiquem os diversos serviços e as diversas correntezas elementares pertencentes a eles. Esses dados de controle são tabelas que orientam os STBs no momento de reagrupar os pacotes. Numa correnteza de transporte cada pacote recebe um identificador (PID – Packet IDentification), de forma que os STBs, com base nas tabelas de controle, são capazes de separar os pacotes de acordo com o serviço ao qual eles se destinam, e ainda, dentro de cada serviço a qual correnteza elementar o pacote se destina (vídeo, áudio, etc). É um processo complexo e está fora do escopo deste trabalho detalhar a identificação e o controle dos pacotes. Mais informações podem ser encontradas nos tutoriais de Steven Morris (2004a e 2004b), no livro iTV Handbook (Schwalb 2004 caps 4, 9 e 11), nas especificações dos padrões MPEG-2 e da TV Digital (DVB, ATSC ou ISDB).
Observando a arquitetura, as vantagens e desvantagens de cada plataforma, surgem alguns pontos importantes: as plataformas terrestres e por satélites transmitem sinais de forma unidirecional, broadcast, para muitos receptores. Então surge a pergunta: como a transmissão unidirecional de mensagens e dados pode proporcionar TV interativa? É o que se pretende explicar no próximo tópico.